(57)【要約】【課題】  冷媒の液相とガス相とをほぼ均一に複数のチューブに分配して、熱交換効率を格段と向上させることができる蒸発器を提供することを目的とする。【解決手段】  複数の積層されたチューブ２と、これらチューブ２の一端側がそれぞれ挿入されて連通された入口側タンク３と、複数のチューブ２の他端側がそれぞれ挿入されて連通された出口側タンクと、上記入口側タンク３に接続され当該入口側タンク３内に冷媒を供給する冷媒入口パイプ４と、上記出口側タンクに接続され上記複数のチューブ２内を流通した冷媒を外部へ排出する冷媒出口パイプとを備え、上記入口側タンク３が上記複数のチューブ２の下方に配置される蒸発器１において、上記入口側タンク３内に突き出したチューブ２の端部２ａを挟む上記冷媒の流通方向の上流側と下流側に、該入口側タンク３の内面よりチューブ２側に向かって突出する冷媒進路変更部５を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の積層されたチューブ（２）と、上記複数のチューブ（２）の一端側がそれぞれ挿入されて連通された入口側タンク（３）と、上記複数のチューブ（２）の他端側がそれぞれ挿入されて連通された出口側タンクと、上記入口側タンク（３）に接続され当該入口側タンク（３）内に冷媒を供給する冷媒入口パイプ（４）と、上記出口側タンクに接続され上記複数のチューブ（２）内を流通した冷媒を外部へ排出する冷媒出口パイプとを備え、上記入口側タンク（３）が上記複数のチューブ（２）の下方に配置される蒸発器（１）において、
上記入口側タンク（３）内に突き出した上記チューブ（２）の端部（２ａ）を挟む上記冷媒の流通方向の上流側と下流側に、該入口側タンク（３）の内面よりチューブ（２）側に向かって突出する冷媒進路変更部（５）を設けた
ことを特徴とする蒸発器。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸発器（１０）であって、
上記冷媒進路変更部（５）を、上記入口側タンク（３）の上流側半分に相当する部分に複数設けた
ことを特徴とする蒸発器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蒸発器（１０）であって、
上記冷媒進路変更部（５）は、各チューブ（２）に対して上流側と下流側に一対とし、隣り合うチューブ（２）の上流側と下流側は共用する
ことを特徴とする蒸発器。
【請求項４】
少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蒸発器（１０）であって、
上記入口側タンク（３）の奥側から数本のチューブ（２）は、上記入口側タンク（３）内への突き出し量が僅かである
ことを特徴とする蒸発器。
【請求項５】
複数の積層されたチューブ（１１）と、上記複数のチューブ（１１）の一端側がそれぞれ連通された入口側タンク（１３）と、上記複数のチューブ（１１）の他端側がそれぞれ連通された出口側タンク（１４）と、上記入口側タンク（１３）に接続され当該入口側タンク（１３）内に冷媒を供給する冷媒入口パイプ（１５）と、上記出口側タンク（１４）に接続され上記複数のチューブ（１１）内を流通した冷媒を外部へ排出する冷媒出口パイプ（１６）とを備え、上記入口側タンク（１３）が上記複数のチューブ（１１）の下方に配置される蒸発器（１０）において、
上記入口側タンク（１３）内に冷媒進路変更部（１７）を上記チューブ（１１）に応じて複数突設し、これら冷媒進路変更部（１７）の突出量を、上記入口側タンク（１３）における上記冷媒入口パイプ（１５）側から上記冷媒の流通方向下流に向かって順次低くした
ことを特徴とする蒸発器。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸発器（１０）であって、
上記冷媒進路変更部（１７）の下方に、上記冷媒の流通方向に向けて貫通する孔（２１）を設けた
ことを特徴とする蒸発器。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の蒸発器（１０）であって、
上記冷媒進路変更部（１７）を、上記冷媒の流通方向下流に向かって傾斜させた
ことを特徴とする蒸発器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器、より詳しくは自動車用空気調和装置等に用いられる蒸発器に関し、特に、複数のチューブ内に冷媒を供給する入口側タンク部の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の蒸発器としては、図７および図８に示すような蒸発器１００や、図９に示すような蒸発器２００がある。
【０００３】
この蒸発器１００は、図７に示すように、積層された複数のチューブ１０１と、このチューブ１０１間に配置された複数の波形フィン１０２と、複数のチューブ１０１の上端に固定された入口側タンク１０３及び出口側タンク１０４と、入口側タンク１０３の一端側に接続された冷媒入口パイプ１０５と、出口側タンク１０４の一端側に接続された冷媒出口パイプ１０６とを備えている。
【０００４】
各チューブ１０１内にはチューブ１０１の長手方向に配置されたＵ字状の冷媒通路（図示せず）が形成され、この冷媒通路の一端が入口側タンク１０３内に、冷媒通路の他端側が出口側タンク１０４内にそれぞれ連通されている。
【０００５】
次に、前記蒸発器１００の冷媒流れを説明する。図８には冷媒の流れの概略が示され、冷媒入口パイプ１０５から流入する冷媒（この場合、気液２相でなる）は入口側タンク１０３内に流入し、入口側タンク１０３より各チューブ１０１の冷媒通路（図示せず）に流入される。
【０００６】
冷媒通路に流入した冷媒は、Ｕ字状の経路に沿って流れ、ここを流れる過程で外部の流体との間で熱交換が行われる。冷媒通路を流れた冷媒は、出口側タンク１０４内に流入し、ここで他のチューブ１０１の冷媒通路を循環して来た冷媒と合流し、その後に冷媒出口パイプ１０６より流出される。
【０００７】
一方、図９に示す蒸発器２００は、積層された複数のチューブ２０１と、このチューブ２０１間に配置された複数のアウターフィン２０２と、複数のチューブ２０１の下端側が積層されることによって形成された入口側タンク２０３と、同じく複数のチューブ２０１の上端側が積層されることによって形成された出口側タンク２０４と、これら入口側タンク２０３および出口側タンク２０４に接続された冷媒入口パイプ２０５および冷媒出口パイプ２０６とを備えている。
【０００８】
次に、前記蒸発器２００の冷媒流れを説明する。冷媒入口パイプ２０５から流入する冷媒（この場合、気液２相でなる）は入口側タンク２０３内に流入し、入口側タンク２０３より各チューブ２０１の冷媒通路（図示せず）に流入される。
【０００９】
冷媒通路に流入した冷媒は、この冷媒通路に沿って流れ、ここを流れる過程で外部の流体との間で熱交換が行われる。冷媒通路を流れた冷媒は、出口側タンク２０４内に流入し、ここで他のチューブ２０１の冷媒通路を循環して来た冷媒と合流し、その後に冷媒出口パイプ２０６より流出される。
【００１０】
しかしながら、上述のように冷媒入口パイプ１０５、２０５を入口側タンク１０３、２０３の一端側に単純に接続し、冷媒を１箇所より供給する構造では、冷媒の中で比重の大きい液相が下方に滞留するため、冷媒入口パイプ１０５、２０５に近い位置に設けられたチューブ１０１、２０１の冷媒通路に冷媒のガス相が多く、冷媒入口パイプ１０５、２０５より遠い冷媒流通方向下流の位置に設けられたチューブ１０１、２０１の冷媒通路に冷媒の液相が多く流入することになる。
【００１１】
また、図７に示す蒸発器１００のような構造において、上述とは逆に、チューブ１０１の下端側に冷媒入口パイプ１０５が配置されている場合には、冷媒の内で比重の小さいガス相が上方に滞留するため、冷媒入口パイプ１０５に近いチューブ１０１の冷媒通路に冷媒のガス相が多く、冷媒入口パイプ１０５より遠いチューブ１０１の冷媒通路に冷媒の液相が多く流入することになる。このように複数のチューブ１０１内に液相とガス相の比率の異なる冷媒が流れると、蒸発器１００の全域において効率的な熱交換を行うのが困難になる。
【００１２】
かかる問題を解決する１つの手法として、例えば、特許文献１において、図１０（ａ）、（ｂ）に示すような熱交換器３００が考案されている。この熱交換器３００は、図示しないフィンとチューブ（チューブエレメント）３０１とが交互に複数段積層されてコアを形成しており、チューブ３０１の一端部には、椀状のタンク形成部（タンク形成用膨出部）３０２が形成されている。そして、これらタンク形成部３０２には、通孔３０２ａが貫設されており、タンク形成部３０２が対向することによってタンク部３０３を構成するようになっている。
【００１３】
この場合、このタンク部３０３には、その通孔３０２ａの略中央に、水平方向に向かって延びる架設部３０４ａが形成され、この架設部３０４ａと、この上縁からタンク部３０３の内側に向けて屈曲された傾斜部３０４ｂとによって構成される案内板３０４が設けられている。また、この案内板３０４は、通孔３０２ａを形成するために、タンク形成部３０２に本来打ち抜く部分の一部を残すようにして成形プレートの成形時に一体形成される。
【００１４】
そして、かかる熱交換器３００によれば、タンク部３０３内へ流入した冷媒が、案内板３０４の傾斜部３０４ｂによって、タンク部３０３とこれに連通するチューブ３０１の冷媒通路（通路部）との連通部位に向けて流動方向が変更されるため、各チューブ３０１に冷媒をほぼ均一に分配させることができ、これにより各チューブ３０１内に供給される冷媒の偏在を極力解消して熱交換効率の向上を図っている。
【特許文献１】特開２０００−１１１２９３号公報（第５頁及び第６頁、第４図など参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、かかる特許文献１の熱交換器３００では、案内板３０４の傾斜部３０４ｂの傾斜角度を大きくし過ぎると、冷媒の通路抵抗が大きくなって圧力損失が大きくなるため、冷媒流量の低下により放熱量（熱交換量）が小さくなってしまう。また、逆に案内板３０４の傾斜部３０４ｂの傾斜角度を小さくし過ぎると、冷媒の流動方向を十分に変更することが困難となり、各チューブ３０１内に供給される冷媒の偏在を解消し難くしてしまう。
【００１６】
つまり、かかる熱交換器３００では冷媒の流動方向を変更するだけで、タンク部３０３の入口側のチューブ３０１から奥のチューブ３０１まで均一に冷媒を供給するのが困難である未だ不十分な問題がある。
【００１７】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、冷媒の液相とガス相とをほぼ均一に複数のチューブに分配して、熱交換効率を格段と向上させることができる蒸発器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、複数の積層されたチューブと、上記複数のチューブの一端側がそれぞれ挿入されて連通された入口側タンクと、上記複数のチューブの他端側がそれぞれ挿入されて連通された出口側タンクと、上記入口側タンクに接続され当該入口側タンク内に冷媒を供給する冷媒入口パイプと、上記出口側タンクに接続され上記複数のチューブ内を流通した冷媒を外部へ排出する冷媒出口パイプとを備え、上記入口側タンクが上記複数のチューブの下方に配置される蒸発器において、上記入口側タンク内に突き出した上記チューブの端部を挟む上記冷媒の流通方向の上流側と下流側に、該入口側タンクの内面よりチューブ側に向かって突出する冷媒進路変更部を設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蒸発器であって、上記冷媒進路変更部を、上記入口側タンクの上流側半分に相当する部分に複数設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の蒸発器であって、上記冷媒進路変更部は、各チューブに対して上流側と下流側に一対とし、隣り合うチューブの上流側と下流側は共用することを特徴とする。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蒸発器であって、上記入口側タンクの奥側から数本のチューブは、上記入口側タンク内への突き出し量が僅かであることを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、複数の積層されたチューブと、上記複数のチューブの一端側がそれぞれ連通された入口側タンクと、上記複数のチューブの他端側がそれぞれ連通された出口側タンクと、上記入口側タンクに接続され当該入口側タンク内に冷媒を供給する冷媒入口パイプと、上記出口側タンクに接続され上記複数のチューブ内を流通した冷媒を外部へ排出する冷媒出口パイプとを備え、上記入口側タンクが上記複数のチューブの下方に配置される蒸発器において、上記入口側タンク内に冷媒進路変更部を上記チューブに応じて複数突設し、これら冷媒進路変更部の突出量を、上記入口側タンクにおける上記冷媒入口パイプ側から上記冷媒の流通方向下流に向かって順次低くしたことを特徴とする。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の蒸発器であって、上記冷媒進路変更部の下方に、上記冷媒の流通方向に向けて貫通する孔を設けたことを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の蒸発器であって、上記冷媒進路変更部を、上記冷媒の流通方向下流に向かって傾斜させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に記載の発明によれば、入口側タンク内に流入した冷媒のうち、比重の小さいガス相冷媒が上方側を、比重の大きな液相冷媒が下方側を流動する。そして、液相冷媒は、入口側タンク内にチューブ側に向かって突出した冷媒進路変更部に衝突し、この冷媒進路変更部に沿って上方へと進路を変えて跳ね上がり、上方のガス相冷媒に押されて流下する。また、この液相冷媒は入口側タンク上部内壁面に衝突し、チューブに沿って下りチューブ下方の端部に到達する。一方、ガス相冷媒は、チューブ（すなわち、チューブ側面）に衝突した後、このチューブに沿って入口側タンク内を流下し、一部がチューブ内に流入する。このとき、ガス相冷媒はチューブ端部に存在する液相冷媒を巻き込んでチューブ内に流入するため、このチューブ内で液相冷媒とガス相冷媒とが混合された状態になる。
【００２６】
このようにして冷媒進路変更部は、液相冷媒の流動方向を変えて入口側タンクの内壁上部へと移動させ、チューブの入口と液相界面の高さとに高低差があってもチューブ内へと液相冷媒を流入させることができる。
【００２７】
つまり、冷媒進路変更部をチューブの上流側に設けると、該チューブに流入する液相冷媒の液流量が増加し、冷媒進路変更部を下流側に設けると、該チューブに流入するガス相冷媒のガス流量が減少する。従って、チューブを挟んで上流側と下流側の両方に冷媒進路変更部を設ければ、入口側タンク内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブへと分配することができる。かくして、この蒸発器における熱交換効率を格段と向上させることができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、入口側タンクの上流側半分に相当する部分に冷媒進路変更部を複数設けたので、この冷媒進路変更部による気液混合効果で各チューブに均一に液流入の促進が実現される。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、隣り合うチューブの上流側と下流側の冷媒進路変更部を共用することで部品点数を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明によれば、入口側タンクの奥側から数本のチューブの入口側タンクに対する突き出し量を僅かとしたことで、チューブへの蒸気流入の促進を図ることができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、入口側タンク内に流入した冷媒のうち、比重の小さいガス相冷媒が上方側を、比重の大きな液相冷媒が下方側を流動する。そして、液相冷媒は突出した冷媒進路変更部に衝突し、この冷媒進路変更部に沿って上方へと進路を変えて跳ね上がり、上方のガス相冷媒に押されて流下する。また、この液相冷媒は入口側タンク上部内壁面に衝突し、チューブに沿って下りチューブ下方に到達する。一方、ガス相冷媒は、チューブ（すなわち、チューブ側面）に衝突した後、このチューブに沿って流下し、一部がチューブ内に流入する。このとき、ガス相冷媒はチューブ端部に存在する液相冷媒を巻き込んでチューブ内に流入するため、このチューブ内で液相冷媒とガス相冷媒とが混合された状態になる。
【００３２】
このようにして冷媒進路変更部は、液相冷媒の流動方向を変えて入口側タンクの内壁上部へと移動させ、チューブの入口と液相界面の高さとに高低差があってもチューブ内へと液相冷媒を流入させることができる。
【００３３】
つまり、冷媒進路変更部によって、入口側タンクの冷媒入口パイプ側における液相冷媒の液量を増加させ、当該冷媒入口パイプ側にて液相冷媒が減少していた不具合を回避することができ、入口側タンク内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブへと分配することができる。かくして、この蒸発器における熱交換効率を格段と向上させることができる。
【００３４】
しかも、この場合、冷媒進路変更部が入口側タンクの冷媒入口パイプ側から冷媒の流通方向下流側に向けて、順次突出量を小さくしていることにより、この冷媒進路変更部を全てのチューブに対応させて設けた場合に比較して、この入口側タンク内における冷媒の通路抵抗を低くすることができ、この蒸発器に接続されるコンプレッサーへの負荷も減少させることが可能となるため、燃費の向上も図ることができる。
【００３５】
請求項６に記載の発明によれば、冷媒進路変更部の下方に、上記冷媒の流通方向に向けて貫通する孔を設けたことにより、液相冷媒の一部が当該孔を介して流下するため、液相冷媒の流量を確保し、冷媒流通方向における下流側のチューブに対して確実に液相冷媒を送給することができるため、各チューブへの液相冷媒分配の均一化を図ることができる。
【００３６】
請求項７に記載の発明によれば、冷媒進路変更部を、冷媒の流通方向下流に向かって傾斜させたことにより、入口側タンクに流入した冷媒の内の液相冷媒の跳ね上げを強くすることができ、この冷媒の流通方向下流側に配置されるチューブへ液相冷媒を積極的に送給することができるため、各チューブへ分配する液相冷媒量の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態は、本発明の蒸発器を、自動車用空気調和装置の蒸発器に適用した例である。
【００３８】
〔第１の実施の形態〕
図１（Ｂ）は本発明による第１の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図であり、蒸発器１は、積層された複数のチューブ２と、このチューブ２間に配置された図示省略する複数のアウターフィンと、複数のチューブ２の下方端部２ａが挿入されることによって接続された入口側タンク３と、当該入口側タンク３に接続された冷媒入口パイプ４と、出口側タンクに接続された冷媒出口パイプ（何れも図示を省略する）とを備えている。
【００３９】
かかる構成に加えて、本実施の形態の場合、上記入口側タンク３内に突き出した上記複数のチューブ２の端部２ａを挟む上記冷媒の流通方向の上流側と下流側に、該入口側タンク３の内面よりチューブ２側に向かって突出する冷媒進路変更部としての突出部５が設けられている。この突出部５は、入口側タンク３の下半分の形状に応じた半円弧形状をなす壁として形成されている。
【００４０】
また、突出部５は、入口側タンク３の上流側半分に相当する部分（入口側タンク３の略半分の長さに相当する上流側部分）に設けられている。また、この突出部５は、各チューブ２に対して上流側と下流側に一対とし、隣り合うチューブ２の上流側と下流側は共用されている。さらに、この実施の形態では、入口側タンク３の奥側から数本のチューブ２は、上記入口側タンク３内への突き出し量が僅かとされている。
【００４１】
次に、この蒸発器１における冷媒の流れについて説明する（図１のＡ部参照）。まず、入口側タンク３内に流入した冷媒のうち、比重の小さいガス相冷媒がこの入口側タンク３内の上方側を流動し、比重の大きな液相冷媒が下方側を流動する。そして、液相冷媒は突出した突出部５に衝突し、この突出部５に沿って上方へと進路を変えて跳ね上がり、上方のガス相冷媒に押されて流下する。また、この液相冷媒は入口側タンク３の上部内壁面に衝突し、チューブ２に沿って下りチューブ２下方の端部２ａに到達する。
【００４２】
一方、ガス相冷媒は、チューブ２（すなわち、チューブ２の側面）に衝突した後、このチューブ２に沿って入口側タンク３内を流下し、その一部がチューブ２内に流入する。このとき、ガス相冷媒はチューブ２の端部２ａに存在する液相冷媒を巻き込んでチューブ２内に流入するため、このチューブ２内で液相冷媒とガス相冷媒とが混合された状態になる。
【００４３】
このようにして、突出部５は液相冷媒の流動方向を変え、この液相冷媒を入口側タンク３の内壁上部へと移動させるため、チューブ２の入口と液相界面の高さとに高低差がある場合においても、液相冷媒をチューブ２内へと流入させることができる。
【００４４】
つまり、突出部５をチューブ２の上流側に設けると、該チューブ２に流入する液相冷媒の液流量が増加し、突出部５をチューブ２の下流側に設けると、該チューブ２に流入するガス相冷媒のガス流量が減少する。従って、チューブ２を挟んで上流側および下流側の両方に突出部５を設ければ、入口側タンク３内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブ２へと均等に分配することができる。
【００４５】
以上、説明したように、この蒸発器１では、チューブ２を挟んで上流側と下流側に突出部５をそれぞれ設けたので、入口側タンク３内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブ２へと均等に分配することができる。かくして、この蒸発器１における熱交換効率を格段と向上させることができる。
【００４６】
また、この蒸発器１では、入口側タンク３の上流側半分に相当する部分に突出部５を複数設けたので、これら突出部５による気液混合効果で各チューブ２に均一に液流入の促進が実現される。
【００４７】
また、この蒸発器１では、隣り合うチューブ２の上流側と下流側の突出部５をを共用することで部品点数を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。
【００４８】
さらに、この蒸発器１では、入口側タンク３の奥側から数本のチューブ２の入口側タンク３に対する突き出し量を僅かとしたことで、チューブ２への蒸気流入の促進を図ることができる。
【００４９】
〔第２の実施の形態〕
図２および図３は本発明による第２の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す図であり、図２は本実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図、図３は図２における蒸発器の一部を拡大して示す要部斜視図である。
【００５０】
図２に示すように、蒸発器１０は、積層された複数のチューブ１１と、これらチューブ１１、１１間に配置された複数のアウターフィン１２と、複数のチューブ１１の下端側に配置され当該チューブ１１と連通する入口側タンク１３と、複数のチューブ１１の上端側に配置され当該チューブ１１と連通する出口側タンク１４と、入口側タンク１３に接続された冷媒入口パイプ１５と、出口側タンク１４に接続された冷媒出口パイプ１６とを備えている。
【００５１】
各チューブ１１は、図３に示すように、下方に入口側タンク形成部１３ａが、上方に出口側タンク形成部１４ａが、それぞれ膨出形成されており、このチューブ１１が一対ずつ複数連結することによって入口側タンク１３および出口側タンク１４を形成するようになっている。
【００５２】
また、チューブ１１は、これら入口側タンク形成部１３ａと出口側タンク形成部１４ａとの間に、図示しないインナーフィンが配置されるストレート状の冷媒通路１８を有しており、この冷媒通路１８は下端側で入口側タンク１３と、上端側で出口側タンク１４に連通している。
【００５３】
この実施の形態の場合、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａには、冷媒進路変更部としての突出部１７が形成されており、その上方に冷媒を流通するための流路孔１９が穿設されている。特に、この場合、突出部１７は、冷媒入口パイプ１５側が入口側タンク１３の内径の略半分を占める高さで形成され、冷媒の流通方向下流側に向かって、順次その高さ（突出量）が低く（小さく）なるように設定されている。これにより、全てのチューブ１１に突出部１７を設ける場合に比較して、入口側タンク１３における冷媒の流通抵抗が抑えられ、蒸発器１０に接続されるコンプレッサー（図示しない）の負荷を減らすことが可能となることによって燃費向上を図ることができる。
【００５４】
次に、この蒸発器１０における冷媒流れを説明する。冷媒は、冷媒入口パイプ１５から入口側タンク１３内に流入し、そのうちの比重の小さいガス相冷媒が上方側を、比重の大きな液相冷媒が下方側を流動する。そして、液相冷媒は突出部１７に衝突し、この突出部１７に沿って上方へと進路を変えて跳ね上がり、上方のガス相冷媒に押されて流下する。また、この液相冷媒は入口側タンク１３の上部内壁面に衝突し、チューブ１１に沿って下りチューブ１１下方に到達する。
【００５５】
一方、ガス相冷媒は、チューブ１１（すなわち、チューブ１１の側面）に衝突した後、このチューブ１１に沿って入口側タンク１３内を流下し、その一部がチューブ１１内に流入する。このとき、ガス相冷媒はチューブ１１端部に存在する液相冷媒を巻き込んでチューブ１１内に流入するため、このチューブ１１内で液相冷媒とガス相冷媒とが混合された状態になる。
【００５６】
このようにして、突出部１７は液相冷媒の流動方向を変え、この液相冷媒を入口側タンク１３の内壁上部へと移動させるため、チューブ１１の入口と液相界面の高さとに高低差がある場合においても、液相冷媒をチューブ１１内へと流入させることができる。
【００５７】
従って、突出部１７によって、入口側タンク１３の冷媒入口パイプ１５側における液相冷媒の液量を増加させ、当該冷媒入口パイプ１５側にて液相冷媒が減少していた不具合を解消することができ、入口側タンク１３内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブ１１へと分配することができる。
【００５８】
以上、説明したように、この蒸発器１０では、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａに突出部１７を設けるようにしたことにより、入口側タンク１３の冷媒入口パイプ１５側における液相冷媒の液量を増加させ、当該冷媒入口パイプ１５側にて液相冷媒が減少していた不具合を回避することができるため、入口側タンク１３内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブ１１へと均等に分配することができる。かくして、この蒸発器１０における熱交換効率を格段と向上させることができる。
【００５９】
〔第３の実施の形態〕
図４および図５は本発明による第３の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す図であり、図４は本実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図、図５は図４における蒸発器の一部を拡大して示す要部斜視図である。
【００６０】
図２との対応部分に同一符号を付した図４および、図３との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、蒸発器２０は、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａに設けられた突出部１７下方に、冷媒の流通方向に向けて貫通する孔２１が穿設されている点を除いて、上述した蒸発器１０とほぼ同様に構成されている。従って、ここでは前記蒸発器１０の構成と重複する部分においては、その説明を省略する。
【００６１】
このように、かかる蒸発器２０では、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａにおける突出部１７下方に、冷媒の流通方向に向けて貫通する孔２１を穿設したことにより、液相冷媒の一部が当該孔２１を介して流下するため、液相冷媒の流量を確保することができる。従って、冷媒流通方向における下流側のチューブ１１に対して確実に液相冷媒を送給することができるため、各チューブ１１への液相冷媒分配の均一化を図ることができる。
【００６２】
以上、説明したように、この蒸発器２０では、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａに突出部１７を設けるようにしたことにより、入口側タンク１３の冷媒入口パイプ１５側における液相冷媒の液量を増加させ、入口側タンク１３内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブ１１へと均等に分配することができることに加えて、この突出部１７下方に、冷媒の流通方向に向けて貫通する孔２１を穿設したことにより、液相冷媒の一部を当該孔２１を介して流下させることが可能となるため、液相冷媒の流量を確保することができる。
【００６３】
従って、冷媒流通方向における下流側のチューブ１１に対して確実に液相冷媒を送給することができるため、各チューブ１１への液相冷媒分配の均一化を図ることができ、かくして、この蒸発器２０における熱交換効率を確実に向上させることができる。
【００６４】
〔第４の実施の形態〕
図６は本発明による第４の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図である。
【００６５】
図２との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、蒸発器３０は、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａに設けられた突出部１７が冷媒の流通方向下流に向かって傾斜している点を除いて、上述した蒸発器１０とほぼ同様に構成されている。従って、ここでは前記蒸発器１０の構成と重複する部分においては、その説明を省略する。
【００６６】
このように、かかる蒸発器３０では、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａに設けられた突出部１７を、冷媒の流通方向下流に向かって傾斜させたことにより、入口側タンク１３に流入した冷媒の内の液相冷媒の跳ね上げをより一層強くすることができる。
【００６７】
以上、説明したように、この蒸発器３０では、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａに突出部１７を設けるようにしたことにより、入口側タンク１３の冷媒入口パイプ１５側における液相冷媒の液量を増加させ、入口側タンク１３内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブ１１へと分配することができることに加えて、チューブ１１の入口側タンク形成部１３ａに設けられた突出部１７を、冷媒の流通方向下流に向かって傾斜させたことにより、入口側タンク１３に流入した冷媒の内の液相冷媒の跳ね上げをより一層強くすることができる。
【００６８】
従って、この冷媒の流通方向下流側に配置されるチューブ１１へ液相冷媒を積極的に送給することができるため、各チューブ１１へ分配する液相冷媒量のより一層の均一化を図ることができる。
【００６９】
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００７０】
例えば、上述した第２および第４の実施の形態では、蒸発器１０、３０において、図２、６に示したように、入口側タンク１３をチューブ１１の下方側に、出口側タンク１４をチューブ１１の上方側に配置するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、入口側タンクをチューブの上方側に、出口側タンクをチューブの下方側に配置するようにしてもよい。
【００７１】
この場合、入口側タンクの冷媒入口パイプ側におけるガス相冷媒の液量を増加させ、当該冷媒入口パイプ近傍のチューブにてガス相冷媒が減少していた不具合を解消することができる利点を得ることができる。従って、上述した第２および第４の実施の形態における蒸発器１０、３０と同様に、入口側タンク内における冷媒の液流量とガス流量とを均一にして各チューブへと分配することができ、かくして、熱交換効率を格段と向上させ得る蒸発器を実現することができる。
【００７２】
また、上述した各実施の形態では、各チューブ２、２間または１１、１１間にアウターフィン１２（第１の実施の形態では図示せず）が配設される蒸発器１、１０、２０、３０について述べたが、本発明はこれに限らず、蒸発器としては、例えば、前記アウターフィン１２を設けない蒸発器においても広く適用することができる。なお、この場合においても、上述の蒸発器１、１０、２０、３０とほぼ同様の効果を得ることができる。さらに、チューブにおける入口側タンクとの接続部位と、出口側タンクとの接続部位との間にインナーフィンを設けるようにした蒸発器においても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による第１の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による第２の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図である。
【図３】図２における蒸発器の一部を拡大して示す要部斜視図である。
【図４】本発明による第３の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図である。
【図５】図４における蒸発器の一部を拡大して示す要部斜視図である。
【図６】本発明による第４の実施の形態における蒸発器の概略構成を示す断面図である。
【図７】従来の蒸発器の概略構成を示す斜視図である。
【図８】従来の蒸発器における冷媒流れを示す概念図である。
【図９】従来の他の蒸発器における概略構成を示す断面図である。
【図１０】従来の他の蒸発器における概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１、１０、２０、３０…蒸発器
２、１１…チューブ
２ａ…端部
３、１３…入口側タンク
４、１５…冷媒入口パイプ
５、１７…突出部（冷媒進路変更部）
１２…アウターフィン
１４…出口側タンク
１６…冷媒出口パイプ
１８…冷媒通路
１９…流路孔
２１…孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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